به عنوان ماده اصلی ماسکهای پزشکی، راندمان فیلتراسیون پارچه ملتبلون مستقیماً بر اثر محافظتی ماسکها تأثیر میگذارد. عوامل زیادی وجود دارند که بر عملکرد فیلتراسیون پارچههای ملتبلون تأثیر میگذارند، مانند تراکم خط الیاف، ساختار مش الیاف، ضخامت و چگالی.
با این حال، به عنوان یکمواد فیلتراسیون هوابرای ماسکها، اگر جنس ماسک خیلی تنگ باشد، منافذ آن خیلی کوچک باشند و مقاومت تنفسی خیلی زیاد باشد، کاربر نمیتواند به راحتی هوا را استنشاق کند و ماسک ارزش خود را از دست میدهد.
این امر مستلزم آن است که ماده فیلتر نه تنها راندمان فیلتراسیون خود را بهبود بخشد، بلکه مقاومت تنفسی خود را نیز تا حد امکان به حداقل برساند، و مقاومت تنفسی و راندمان فیلتراسیون یک جفت متناقض هستند. فرآیند تصفیه قطبش الکترواستاتیک بهترین راه برای حل تضاد بین مقاومت تنفسی و راندمان فیلتراسیون است.
مکانیسم فیلتراسیون پارچه ملت بلون
در مکانیسم فیلتراسیون مواد فیلتر ملت بلون، مکانیسمهای شناخته شده عمدتاً شامل انتشار براونی، تداخل، برخورد اینرسی، تهنشینی گرانشی و جذب الکترواستاتیک هستند. با توجه به اینکه چهار اصل اول همگی موانع مکانیکی هستند، مکانیسم فیلتراسیون پارچههای ملت بلون را میتوان به سادگی به عنوان موانع مکانیکی و جذب الکترواستاتیک خلاصه کرد.
مانع مکانیکی
قطر متوسط الیافپارچه پلی پروپیلن ملت بلون۲-۵ میکرومتر است و قطرات با اندازه ذرات بزرگتر از ۵ میکرومتر در هوا میتوانند توسط پارچه ملتبلون مسدود شوند.
وقتی قطر غبار ریز کمتر از ۳ میکرومتر باشد، الیاف موجود در پارچه ملتبلون به صورت تصادفی چیده شده و لایه لایه قرار میگیرند تا یک لایه فیلتر الیافی با کانالهای منحنی چندگانه تشکیل دهند. وقتی ذرات از انواع مختلف کانالها یا مسیرهای منحنی عبور میکنند، غبار ریز توسط نیروی واندروالسی فیلتراسیون مکانیکی روی سطح الیاف جذب میشود.
وقتی اندازه ذرات و سرعت جریان هوا هر دو بزرگ باشند، جریان هوا به ماده فیلتر نزدیک شده و مسدود میشود و باعث جریان یافتن آن به اطراف میشود، در حالی که ذرات به دلیل اینرسی از خط جریان جدا شده و مستقیماً با الیاف برخورد میکنند و به دام میافتند.
وقتی اندازه ذرات کوچک و سرعت جریان کم باشد، ذرات به دلیل حرکت براونی پخش میشوند و با الیاف برخورد میکنند تا به دام بیفتند.
جذب الکترواستاتیک
جذب الکترواستاتیک به جذب ذرات توسط نیروی کولمب الیاف باردار (قطبشها) هنگام باردار شدن الیاف ماده فیلتر اشاره دارد. هنگامی که گرد و غبار، باکتریها، ویروسها و سایر ذرات از ماده فیلتر عبور میکنند، نیروی الکترواستاتیک نه تنها میتواند ذرات باردار را به طور مؤثر جذب کند، بلکه ذرات خنثی قطبی شده القایی را نیز از طریق اثر القایی الکترواستاتیک جذب میکند. با افزایش پتانسیل الکترواستاتیک، اثر جذب الکترواستاتیک قویتر میشود.
مقدمهای بر فرآیند برقرسانی الکترواستاتیک
با توجه به اینکه راندمان فیلتراسیون پارچههای نبافتهی ملتبلون معمولی کمتر از ۷۰٪ است، تکیه صرف بر اثر مانع مکانیکی تجمعات سهبعدی الیاف با الیاف ریز، حفرههای کوچک و تخلخل بالا که توسط الیاف فوق ریز ملتبلون تولید میشوند، کافی نیست. بنابراین، مواد فیلتراسیون ملتبلون عموماً از طریق فناوری قطبش الکترواستاتیک، با استفاده از روشهای الکترواستاتیک برای بهبود راندمان فیلتراسیون، اثرات بار الکترواستاتیک را به پارچهی ملتبلون اضافه میکنند و دستیابی به راندمان فیلتراسیون ۹۹.۹٪ تا ۹۹.۹۹٪ را ممکن میسازند. یک لایه بسیار نازک میتواند استانداردهای مورد انتظار را برآورده کند و مقاومت تنفسی نیز کم است.
در حال حاضر، روشهای اصلی قطبش الکترواستاتیک شامل الکتروریسی، تخلیه کرونا، قطبش القایی اصطکاکی، قطبش حرارتی و بمباران پرتو الکترونی کمانرژی است که در بین آنها، تخلیه کرونا در حال حاضر بهترین روش قطبش الکترواستاتیک است.
روش تخلیه کرونا روشی برای شارژ ماده مذاب دمیده شده از طریق یک یا چند مجموعه الکترود سوزنی شکل (ولتاژ عموماً 5-10 کیلوولت) یک ژنراتور الکترواستاتیک قبل از پیچیدن توری فیبر مذاب دمیده شده است. هنگامی که ولتاژ بالا اعمال میشود، هوای زیر نوک سوزن یونیزاسیون کرونا ایجاد میکند و در نتیجه تخلیه شکست موضعی رخ میدهد. حاملها تحت تأثیر میدان الکتریکی روی سطح پارچه مذاب دمیده شده رسوب میکنند و برخی از حاملها توسط تلههای ذرات مادر ساکن در اعماق سطح به دام میافتند و پارچه مذاب دمیده شده را به یک ماده فیلتر برای بدنه ثابت تبدیل میکنند.
افزایش بار سطحی پارچه ملتبلون را میتوان از طریق روش تخلیه کرونا برای عملیات تخلیه الکترواستاتیک به دست آورد، اما برای جلوگیری از فروپاشی این ذخیره الکترواستاتیک، ترکیب و ساختار ماده الکترود ملتبلون باید برای حفظ بار مساعد باشد. راه بهبود ظرفیت ذخیره بار مواد الکترت را میتوان با معرفی افزودنیهایی با خواص ذخیره بار برای تولید تلههای بار و جذب بارها به دست آورد.
بنابراین، در مقایسه با خطوط تولید دمش مذاب معمولی، تولید مواد دمش مذاب برای فیلتراسیون هوا نیاز به افزودن دستگاههای تخلیه الکترواستاتیک ولتاژ بالا در خط تولید و افزودن مستربچ قطبی مانند ذرات تورمالین به ماده اولیه تولید پلی پروپیلن (PP) دارد.
عوامل اصلی مؤثر بر تأثیر عملیات الکتروریسی بر پارچههای ملتبلون
۱. شرایط شارژ: زمان شارژ، مسافت شارژ، ولتاژ شارژ؛
۲. ضخامت؛
۳. مواد برقدار.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.در ماه مه 2020 تأسیس شد. این یک شرکت بزرگ تولید پارچه نبافته است که تحقیق و توسعه، تولید و فروش را با هم ادغام میکند. این شرکت میتواند پارچههای نبافته PP spunbond با رنگهای مختلف را با عرض کمتر از 3.2 متر از 9 گرم تا 300 گرم تولید کند.
زمان ارسال: ۲۶ اکتبر ۲۰۲۴